Dr. Edén Bojórquez
Miembro del Comité Técnico de Resiliencia de la Infraestructura del CICM
La Ingeniería Sísmica Mexicana siempre ha estado a la vanguardia en el mundo debido a que es un país con gran actividad sísmica y que ha experimentado en varias ocasiones sus consecuencias, como fue durante el sismo del 19 de septiembre de 1985. Por ello, se cuenta con un reglamento de construcción en la Ciudad de México (CDMX) bastante sofisticado que ha permitido reducir los impactos socio-económicos de los fenómenos naturales en la infraestructura; sin embargo, aún falta por hacer, por un lado, para mejorar dicho reglamento, por otro, debido a que no se cuenta con un reglamento de construcción único a nivel nacional, ya que cada municipio del país puede emitir su propio reglamento los cuales requieren modificaciones sustanciales. Por la constante evolución de la ciencia y las enseñanzas que va dejando cada sismo o evento extremo, tanto la ingeniería mexicana como mundial está motivada en lograr construcciones cada día más seguras ante cualquier fenómeno natural o antropogénico. En el caso de las edificaciones sometidas a sismos, existen varios desafíos que deben resolverse, lo que permitirá mejorar los futuros reglamentos de construcción del país y el mundo, logrando mitigar el impacto económico y social, así como proveer de mayores niveles de seguridad, sostenibilidad y resiliencia de la infraestructura sometida a grandes terremotos y con ello salvar más vidas.
A continuación, se mencionan algunos desafíos de la ingeniería sísmica mexicana:
1) La influencia de la corrosión: México está rodeado por océanos, de hecho, más del 50% de los estados del país tienen costa. Se sabe que las estructuras cercanas al mar son afectadas por medios salinos que pueden llegar a provocar altos niveles de corrosión, por lo que será importante considerarla en las futuras normativas de construcción, ya que puede afectar el comportamiento sísmico de la infraestructura.
2) Efecto de réplica o de sismos múltiples: Una edificación dañada por un sismo puede recibir daños adicionales cuando se genera una réplica o incluso otros sismos en un corto tiempo. Por ejemplo, los recientes sismos de Turquía de magnitudes 7.8 y 7.4 que ocurrieron con una diferencia de horas, así como los sismos de México 1985, Taiwán 1999, Chile 2010, Japón 2011, entre otros nos indican la necesidad de tomar en cuenta en futuros reglamentos de construcción el efecto de réplica o sismos múltiples.
3) El efecto de la componente vertical: El reglamento de construcción de la CDMX considera el efecto de las componentes horizontales de un sismo para el diseño; es decir, lo que coloquialmente se conoce como sismos oscilatorios; sin embargo, el sismo ocurrido en 2017 en los límites de Puebla y Morelos mostró que las aceleraciones del suelo verticales podrían no ser despreciables, por lo que es importante tomar en cuenta la componente vertical de los movimientos sísmicos en el reglamento de construcción de CDMX. Por otro lado, la mayoría de los sismos que afectan el país se generan en las costas del pacífico, por lo que es deseable que los reglamentos de los municipios costeros afectados incorporen efectos de la componente vertical, así como de falla cercana.
4) Considerar la Inteligencia artificial: Lograr edificios que cumplan con varias características simultáneas como economía, sostenibilidad, resiliencia, etc. no es una tarea sencilla, ya que implica un proceso de optimización multiobjetivo. Por lo anterior, herramientas como la inteligencia artificial pueden ser fundamentales para el desarrollo de la ingeniería sísmica moderna.
5) Diseño basado en resiliencia: La habilidad de una ciudad de regresar a la normalidad después de un terremoto se conoce como resiliencia sísmica. Una ciudad resiliente implica una ciudad segura, capaz de mitigar los impactos económico-sociales de un sismo. Los futuros reglamentos de construcción deberán considerar niveles de resiliencia en el diseño estructural.
6) Mayores pruebas experimentales y mejor control de calidad: El surgimiento de nuevos materiales y dispositivos innovadores para controlar los desplazamientos en las construcciones, y el mejor entendimiento del comportamiento estructural de los materiales más utilizados requiere constantemente de pruebas experimentales. Lo anterior junto a un control de calidad adecuado en la elaboración de un material juega un papel fundamental para reducir la incertidumbre en la estimación de los niveles de resistencia de los elementos que componen una construcción.
7) Desarrollo de medidas de intensidad sísmica y mejores mapas de peligro sísmico: La magnitud es una medida única de la energía que libera un sismo, mientras que la intensidad es un indicador de como se siente un sismo en un sitio. La intensidad sísmica es de vital importancia porque la mayor fuente de incertidumbre en el diseño estructural es precisamente en su evaluación, y porque da lugar a las fuerzas sísmicas que afectarán una construcción, y con ello a la creación de los mapas de peligro y riesgo sísmico. Aunque los reglamentos de construcción mexicanos utilizan una medida de intensidad adecuada, estudios recientes demuestran que todavía puede mejorarse sustancialmente la actual práctica de estimar las acciones sísmicas. Por otro lado, será importante trazar mapas que consideren peligros naturales simultáneos como sismos, huracanes, inundaciones, etc.
8) Planta baja débil y losa plana: Los sismos en el mundo han afectado varias estructuras que tienen la característica de poseer una planta baja débil o losa plana, por lo que en zonas de alta sismicidad algunas de estas características podrían evitarse.
9) Adecuación y rehabilitación de estructuras: Una cantidad importante de estructuras se diseñaron con reglamentos de construcción del pasado considerando fuerzas sísmicas muy inferiores a las que se utilizan hoy en día en los códigos de construcción; adicionalmente, algunas han resultado dañadas en sismos recientes, de ahí la importancia de rehabilitar o adecuar estructuras para que soporten las actuales fuerzas sísmicas de diseño que indican los nuevos reglamentos de construcción.
Estos son solo algunos desafíos de la ingeniería sísmica mexicana y evidentemente tomar en cuenta todo lo anterior en los futuros reglamentos de construcción en combinación con mejoras en la educación sísmica de la población, y la gran labor gubernamental, de protección civil, de investigadores, de ingenieros, arquitectos, personal dedicado a la industria de la construcción, así como los Comités Técnicos del Colegio de Ingenieros Civiles de México serán fundamentales para mejorar la infraestructura del país expuesta a grandes sismos.
